(57)【要約】    【課題】  変風量方式の床吹き出し空調システムの快適性を向上させ、かつ消費エネルギーの削減を図る。    【解決手段】  空調機２で調整された空気を部屋Ａ、Ｂの床下に供給し、供給された空気を、部屋Ａ、Ｂの床に設けられた吹き出し口１から室内に吹き出し、室内の環境を設定された環境に調節する方法において、吹き出し口から吹き出す空気の温度と室内の温度との差と、室内と床下との差圧とに基づいて、吹き出し口１から室内に吹き出した空気の風速が０．２ｍ／ｓとなる床面からの高さを所定の設定値である１．８ｍに保つ。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調機で調整された空気を部屋の床下に供給し、供給された空気を、部屋の床に設けられた吹き出し口から室内に吹き出し、室内の環境を設定された環境に調節する方法において、
前記吹き出し口から室内に吹き出した空気の風速が所定の風速となる床面からの高さを目標吹き出し到達高さと定義するとき、
前記吹き出し口から吹き出す空気の温度と室内の温度との差と、室内と床下との差圧とに基づいて、前記目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保つことを特徴とする床吹き出し式の空調方法。
【請求項２】
前記部屋の床には複数の前記吹き出し口が設けられ、
前記目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ったままでは、前記室内の環境を設定された環境に調節することができない場合に、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ったまま室内の環境を設定された環境に調節するのに必要な吹き出し口の個数を算出し、算出された個数の吹き出し口から調整された空気を吹き出すことを特徴とする請求項１記載の床吹き出し式の空調方法。
【請求項３】
前記吹き出し口には、吹き出す空気の風量を調整する風量調整手段を有する吹き出し口を用い、
空気を吹き出している吹き出し口の個数を変えずに、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ったまま室内の環境を設定された環境に調節するのに必要な吹き出し口の風量を算出し、算出された風量に基づいて吹き出し口の風量を調整することを特徴とする請求項２記載の床吹き出し式の空調方法。
【請求項４】
前記吹き出し口以外を通って床下から室内に漏出する空気の量を算出し、算出された空気の漏出量に基づいて、前記空調機から床下に供給される空気の風量、吹き出し口の個数、及び吹き出し口の風量の少なくともいずれかを補正することを特徴とする請求項２又は３に記載の床吹き出し式の空調方法。
【請求項５】
前記風量調整手段は、前記吹き出し口から吹き出す空気の風量を調整するダンパであり、吹き出し口の風量としてダンパの開度を算出し、算出されたダンパの開度に基づいてダンパの開度を調整することを特徴とする請求項３記載の床吹き出し式の空調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気・情報配線用の二重床に空調空気を通風して室内に給気を行い、天井部から室内空気の還気及び排気を行う床吹き出し式の空調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
床吹き出し空調システムは、電気・情報配線用の二重床を空調用給気ダクトとして兼用するため、天井内に給気ダクトを設ける天井ダクト方式より、工期の短縮や施工コストの削減を図ることができる。また、床吹き出し空調システムは、二重床の通風速度を天井ダクト方式よりも遅くできることや、高めの冷房給気温度でも室内を快適な温度にすることが可能であることから、省エネルギーに寄与することも知られている。
【０００３】
個別制御性を向上させるため、あるいはより搬送動力を低減させるため、吹き出し口に取り付けた給気ファン又は吹き出し口のＶＡＶ機構を用いて、これらを必要に応じてグループ化し、空調機の運転風量を制御させる変風量方式の床吹き出し空調システムが実用化されている（例えば、特許文献１参照。）。このような床吹き出し空調システムの一例を図６に示す。
【０００４】
前記床吹き出し空調システムでは、例えば、空調機２の給気温度を一定に保ち、室温（図６では天井部に取り付けられた温度計４３の温度）に応じて床吹き出し口４１の吹き出し風量のコントロールが行われる。同時に各吹き出し口の吹き出し風量の合計に見合う運転風量が得られるように、空調機２のコントロールが行われる。
【０００５】
このような床吹き出し口の多くには、天井部の高温層の攪拌を防止することや、居住域（空調対象領域）の空気の誘引混合を促進させることを目的として、旋回吹き出し気流が得られるものが通常用いられる。また床吹き出し口は、図７に示したように、適切な目標吹き出し到達高さ（吹き出し混合高さ）が得られるように設計される。
【０００６】
目標吹き出し到達高さは、例えば、気流速度がおよそ０．２ｍ／ｓ以下になる高さであり、居住域であれば１．３ｍ（座位の頭部高さ）〜１．８ｍ（立位の頭部高さ）が適当である。目標吹き出し到達高さより低い位置の空気は、吹き出し空気に誘引混合されるため、温度差の小さい一様な温度になる。
【０００７】
しかしながら、例えば室内の人員の移動等の熱負荷の変動に追随するために前記床吹き出し空調システムにおいて変風量運転を行う場合には、目標吹き出し到達高さが変わることがある。例えば図６の部屋Ｂにおいて適当な目標吹き出し到達高さとするために部屋Ｂへの吹き出し風量を絞ると、床下の圧力が上昇し、部屋Ａにおける目標吹き出し到達高さが所望の高さを超えてしまうことがある。このような現象は、床下の圧力を一定にする空調機２の運転風量の制御を行わない場合ないし空調機２の低風量運転の場合により顕著になる。
【０００８】
図８に、負荷の増減に応じて、部屋の給排気温度差が同じになるように部屋への給気風量を調整し、かつ室内への同じ給気温度で運転した場合における室内の上下方向の温度の分布を模式化して示す。
【０００９】
室内への給気風量を増加させたために、目標吹き出し到達高さが、基準となるＹＭより高いＹＨになると、吹き出し気流はＹＭ〜ＹＨ間の高温空気を誘引混合するため、居住域の温度はΔＴＨ分上昇すると考えられる。そのため、居住域の温度を一定に保つには、さ
らに多くの給気風量を与えて給排気温度差を小さくすること、又は給気温度を下げる必要がある。
【００１０】
室内への給気風量を増加させれば、（１）目標吹き出し到達高さがさらに高くなるために非居住域の高温空気の誘引量が増加して非効率である、（２）ファンの送風動力が大きくなる、（３）ドラフトによる不快感が増大する、等の問題が生じる。
【００１１】
給気温度を下げると、（１）吹き出し口近傍のドラフトによる不快感が増大する、（２）床下（下階）への熱損失が増加する、（３）コイル冷水温度を下げる、あるいは冷水流量を増加させるため、空調エネルギーが増大する、等の問題が生じる。
【００１２】
反対に給気風量を減少させたために、目標吹き出し到達高さが、基準となるＹＭより低いＹＬとなった場合は、ＹＬ〜ＹＭ間の温度差ΔＴＬが生じることとなる。例えば冷房時では、足下と頭部の温度差が不均一になると、温熱不快感が増大することが知られている。
【００１３】
以上のように、負荷に応じた給気風量の制御を行う場合、目標吹き出し到達高さを一定に保つことが、快適性の向上と消費エネルギーの削減のために望ましいと言える。
【特許文献１】特許第３０１３９６４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、変風量方式の床吹き出し空調システムの快適性を向上させ、かつ消費エネルギーの削減を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、床吹き出し式の空調方法において、床の前記吹き出し口から室内に吹き出した空気の風速が所定の風速となる床面からの高さを目標吹き出し到達高さと定義するときに、この目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ちながら、室内の環境を設定された環境に調節する。
【００１６】
すなわち本発明は、空調機で調整された空気を部屋の床下に供給し、供給された空気を、部屋の床に設けられた吹き出し口から室内に吹き出し、室内の環境を設定された環境に調節する方法において、吹き出し口から室内に吹き出した空気の風速が所定の風速となる床面からの高さを目標吹き出し到達高さと定義するとき、吹き出し口から吹き出す空気の温度と室内の温度との差と、室内と床下との差圧とに基づいて、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保つ、床吹き出し式の空調方法である。
【００１７】
この方法によれば、室内の環境を設定された環境に調節するにあたり、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保つことから、目標吹き出し到達高さの変化によって生じる不快感がなく、快適な室内空間を形成することが可能となる。また、室内の環境が変動しても、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保つことから、室内の天井付近の空気の誘引が抑制され、効率よく室内の環境を調節することが可能となり、室内の環境の調節に要する消費エネルギーを低減させることが可能である。
【００１８】
本発明では、空調機で調整された空気を部屋の床下に供給し、供給された空気を、部屋の床に設けられた吹き出し口から室内に吹き出し、室内の環境を設定された環境に調節する。室内の環境は、部屋の用途に応じて様々に設定することができる。また前記空調機は、室内の設定された環境を実現できる調整された空気を供給できるものであれば特に限定されない。また空調機から床下への空気の供給は特に限定されず、例えば床下の圧力が一
定となるように空調機の運転風量を必要に応じて変えて行っても良いし、運転風量を一定として行っても良い。
【００１９】
前記吹き出し口には、吹き出し風量の調整の可否を問わず種々の吹き出し口を単独で使用、又は併用することができる。このような吹き出し口としては、例えば吹き出す空気の風量を調整するダンパや、吹き出し風量を調整自在なファン等の風量調整手段を有する、吹き出し風量を調整可能な吹き出し口や、吹き出し口の開閉蓋のみを有する吹き出し口や、常時開口している吹き出し口等が挙げられる。本発明では、床吹き出し式の空調における省エネルギー性や快適性を高める観点から吹き出し風量を調整可能な吹き出し口を用いることが好ましく、さらには、より少ないエネルギーで吹き出し口の風量を調整する観点から、ダンパを有する吹き出し口を用いることがより好ましい。
【００２０】
本発明では、目標吹き出し到達高さは、前記吹き出し口から室内に吹き出した空気の風速が所定の風速となる床面からの高さである。前記目標吹き出し到達高さは、室内の用途に応じて設定することができる。例えば、室内が、店舗のように、立っている者が常時存在し得る空間であれば、目標吹き出し到達高さは、人の身長かそれよりやや高い高さ、具体的には１．８ｍ程度に設定される。また室内が、オフィスのように、座っている者と立っている者とが常時存在し得る空間であれば、目標吹き出し到達高さは、人が椅子に座っている高さから人の身長程度までの高さ、具体的には１．３〜１．８ｍ程度に設定される。目標吹き出し到達高さは、室内に設定される作業空間等に応じて、一つの室内に複数設定されても良い。
【００２１】
前記所定の風速は、室内にいる者が床からの気流による不快感を感じない程度に床から吹き出された空気の、目標吹き出し到達高さにおける風速である。このように前記所定の風速は室内にいる者の体感によって決定され、通常は０．２ｍ／ｓであることが好ましく、室内にいる者に前記の不快感を与えない範囲であれば、例えば０．１５〜０．２５ｍ／ｓ等のように多少の幅があっても良い。なお、前記所定の風速が変わる場合では、変わった後の所定の風速に応じて、室内の者に床からの気流による不快感を感じさせない適当な値に、前記目標吹き出し到達高さが変更される。
【００２２】
本発明において、例えば冷風の目標吹き出し到達高さは、以下の（１）式から（３）式で演算できる。
【００２３】
【数１】
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（式中、Ｖxは目標吹き出し到達高さの気流速度（例えば０．２ｍ／ｓ）であり、Ｖ0は吹き出し速度（ｍ／ｓ）であり、Ｄ0は吹き出し口の有効直径（ｍ）であり、Ｚは目標吹き出し到達高さ（ｍ）であり、Ａｒはアルキメデス数であり、ΔＰは床下静圧と室内静圧との差（Ｐａ）であり、ΔＴは室内温度と吹き出し温度との差（℃）であり、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ2）であり、βは空気の体積膨張係数（１／℃）であり、ρは吹き出し空気の密度（ｇ／ｍ3）であり、Ｋ1は吹き出し口定数であり、Ｋ2は流量係数である。）
【００２４】
なお、Ｋ1、Ｋ2は、吹き出し口に固有の値であり、例えば空気調和衛生工学便覧第１３版IIIの２８５頁の表６・３に示されているように、吹き出し口の種類に応じて異なる。これらの値は、例えばダンパの開度やファンの出力ごとの吹き出し風速の測定により求めることができ、例えばベーンやメッシュ等の設置等によって気流の形態を変えることで変更することが可能である。また、前記の式のＤ0は、吹き出し口の室内側の開口端が円形の場合に適用されるものであって、前記開口端の形状に応じて（１）式及び（３）式は適宜変更される。
【００２５】
室内への給気風量については、測定されたΔＰとΔＴ、Ｄ0やＫ1、Ｋ2等の吹き出し口に固有の各数値、及び目標吹き出し到達高さの設定値を（１）式に代入することにより、設定された目標吹き出し到達高さのときの室内への給気風量を求めても良いし、床吹き出し式の空調システムの設計時に、所望の目標吹き出し到達高さを達成する室内への給気風量を、例えばΔＴに応じて予め設定しておき、この設定に基づいて、設定された目標吹き出し到達高さのときの室内への給気風量を求めても良い。
【００２６】
室内への給気風量は、吹き出し風量を調整可能な前記吹き出し口を用いて、吹き出し口のそれぞれの吹き出し風量を制御することによって調整することができるし、また、吹き出し風量を調整できない吹き出し口を用いて、前記空調機からの床下への給気量を制御することによって調整することもできる。したがって、目標吹き出し到達高さを設定値に保つことが可能となる。
【００２７】
さらに、室内への給気風量は、空調機の運転風量を一定とし、吹き出し風量を調整可能な吹き出し口と、吹き出し風量を調整できない吹き出し口とを、部屋の用途や使用頻度等に応じて併用することによって調整することもできる。例えば空調機の運転風量は一定とし、空調の対象エリアの３割程度の部屋（例えば間欠的に使用される会議室等）にのみ、吹き出し風量を調整可能な吹き出し口を設置し、残りの７割程度の大きな部屋には、吹き出し風量を調整できない吹き出し口を設置することにより、室内への給気風量を調整することができ、目標吹き出し到達高さを設定値に保つことが可能となる。
【００２８】
本発明では、部屋の床には複数の吹き出し口が設けられ、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ったままでは、室内の環境を設定された環境に調節することができない場合に、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ったまま室内の環境を設定された環境に調節するのに必要な吹き出し口の個数を算出し、算出された個数の吹き出し口から調整された空気を吹き出すことが好ましい。
【００２９】
このような方法では、個々の吹き出し口からは、目標吹き出し到達高さを設定値に保つ風量の給気が行われ、この総和として、室内の環境を設定された環境に調節するのに十分な室内への給気を行うことが可能である。したがって、目標吹き出し到達高さを設定値に保ちながら室内の環境を設定された環境に保ち、快適な室内環境を形成する観点からより好ましい。
【００３０】
前記吹き出し口の算出は、例えば前述した式から求められる室内への給気風量を、吹き出し口一個が給気できる風量に応じて、吹き出し口の個数で除すことによって行うことができる。本発明では、算出される吹き出し口の個数がより小さくなるように、すなわち吹き出し口一個が給気できる風量の最大値に基づいて、吹き出し口の個数を算出することが、消費エネルギーを低減させる観点からより好ましい。
【００３１】
また本発明では、吹き出し口には、吹き出す空気の風量を調整する風量調整手段を有する吹き出し口を用い、空気を吹き出している吹き出し口の個数を変えずに、目標吹き出し
到達高さを所定の設定値に保ったまま室内の環境を設定された環境に調節するのに必要な吹き出し口の風量を算出し、算出された風量に基づいて吹き出し口の風量を調整することが好ましい。
【００３２】
このような方法によれば、吹き出し口の個数の制御よりもより精細な室内への給気の制御を行うことが可能となる。したがって、複数の吹き出し口を用いる場合において、目標吹き出し到達高さと室内の設定された環境とをより精密に制御することが可能となり、快適な室内環境を形成し、かつ消費エネルギーを低減させる観点からより好ましい。
【００３３】
それぞれの吹き出し口における吹き出し風量の調整は、吹き出し口の種類に応じて適宜行われる。例えば前記ダンパを有する吹き出し口では、設定された目標吹き出し到達高さが得られるダンパの開度を算出し、これに基づいてダンパの開度を調整することにより、吹き出し口の風量を調整することができる。また前記ファンを有する吹き出し口では、例えば設定された目標吹き出し到達高さが得られる風量を給気するファンの出力を算出し、これに基づいてファンの出力を調整することにより、吹き出し口の風量を調整することができる。
【００３４】
また本発明では、吹き出し口以外を通って床下から室内に漏出する空気の量を算出し、算出された空気の漏出量に基づいて、空調機から床下に供給される空気の風量、吹き出し口の個数、及び吹き出し口の風量の少なくともいずれかを補正することが好ましい。
【００３５】
このような方法では、吹き出し口から吹き出されずに室内に吹き出す空気（漏気）による室内環境への影響を抑制することが可能となる。したがって、目標吹き出し到達高さを設定値に保って快適な室内環境を形成する観点からより好ましい。
【００３６】
漏気量の算出方法は特に限定されないが、例えば前述した式から算出される床下から室内への総給気風量と、個々の吹き出し口の吹き出し風量の総和とから、これらの差を求める方法や、室内と床下との差圧を測定し、測定された圧力差を風量に換算する方法等が挙げられる。
【００３７】
算出された漏気量に基づく補正は、空調機の運転風量、吹き出し口の個数、及び吹き出し口の吹き出し風量の少なくともいずれかの調整によって行うことができる。なお、前記補正にあたり、漏気量は、室内に供給すべき空気の一部として室内に供給されているものと見なしても良いし、室内に供給されていないものと見なしても良い。
【００３８】
本発明では、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保つのであれば、前述した吹き出し口の個数の制御、吹き出し口における吹き出し風量の制御、及び漏気量に基づく補正の順序は特に限定されず、例えばこの順序で制御や補正を行っても良いし、異なる順序で制御や補正を行っても良い。
【００３９】
本発明の床吹き出し式の空調方法は、一台の空調機で熱負荷の異なる複数の空調対象空間の空調を賄う場合に好ましく適用することができる。このような場合としては、例えば、使用時間の異なる複数の部屋を一台の空調機で賄う場合や、インテリアとぺリメータとに分かれている空調対象空間の空調を一台の空調機で賄う場合であって、日射の状況に応じてぺリメータへの吹き出し風量を変える必要がある場合等が挙げられる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、室内の環境を設定された環境に調節するにあたり、目標吹き出し到達高さを適切な高さに保持することができるため、床吹き出し式の空調方法において、室内の快適性を向上させ、かつ消費されるエネルギーをより一層低減させることができる。
【００４１】
本発明では、部屋の床には複数の吹き出し口が設けられ、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ったままでは、室内の環境を設定された環境に調節することができない場合に、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ったまま室内の環境を設定された環境に調節するのに必要な吹き出し口の個数を算出し、算出された個数の吹き出し口から調整された空気を吹き出すと、複数の吹き出し口を用いる場合において、室内の快適性を向上させ、かつ消費されるエネルギーを低減させる観点から、より効果的である。
【００４２】
さらに本発明では、吹き出し口には、吹き出す空気の風量を調整する風量調整手段を有する吹き出し口を用い、空気を吹き出している吹き出し口の個数を変えずに、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ったまま室内の環境を設定された環境に調節するのに必要な吹き出し口の風量を算出し、算出された風量に基づいて吹き出し口の風量を調整すると、複数の吹き出し口を用いる場合において、室内の快適性を向上させ、かつ消費されるエネルギーを低減させる観点から、より一層効果的である。
【００４３】
また本発明では、吹き出し口以外を通って床下から室内に漏出する空気の量を算出し、算出された空気の漏出量に基づいて、空調機から床下に供給される空気の風量、吹き出し口の個数、及び吹き出し口の風量の少なくともいずれかを補正すると、室内の快適性を向上させる観点から、より一層効果的である。
【００４４】
また本発明では、風量調整手段は、吹き出し口から吹き出す空気の風量を調整するダンパであり、吹き出し口の風量としてダンパの開度を算出し、算出されたダンパの開度に基づいてダンパの開度を調整すると、消費されるエネルギーを低減させる観点から、より一層効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
図１には、本発明の一実施の形態に用いられる床吹き出し式の空調システムの一例を示す。
【００４６】
部屋Ａと部屋Ｂは、間仕切りＭや躯体壁で区画され、それぞれ床下と天井裏とを共有している。それぞれの部屋の床には、複数の吹き出し口１が設けられており、それぞれの部屋の天井には、複数の排気口が設けられている。また部屋Ｂの壁の内側には、空調機２が、部屋から天井裏に排出された空気を調整し、床下に供給するように設けられている。
【００４７】
それぞれの部屋には、破線Ｃで示される目標吹き出し到達高さが設定されており、破線Ｃよりも下方が、各部屋の制御対象エリアとなっている。本実施の形態における目標吹き出し到達高さは、立位の人間に相当する高さとして、床面から１．８ｍの高さに設定されており、吹き出し口１から吹き出した空気の目標吹き出し到達高さにおける風速は０．２ｍ／ｓに設定されている。
【００４８】
それぞれの部屋には、制御対象エリアの温度であって、目標吹き出し到達高さ付近の温度を測定する温度計３が設けられている。また部屋Ａには、制御対象エリアの室圧と床下の圧力とこれらの差圧を測定する差圧計４が設けられている。また床下には、床下の空気の温度を測定する温度計２１が設けられている。
【００４９】
吹き出し口１は、円筒状の通気路を介して室内側の円形の開口端から空気を吹き出す装置であり、吹き出す空気の風量を調整するダンパを有する。吹き出し口１は、各部屋に対応して設けられている制御器５に接続されている。制御器５は、部屋ごとに設けられており、各部屋に設けられた全ての吹き出し口１のダンパの開度を制御する機器である。ダンパと制御器５とによって自動開閉機能付き吹き出し口が構成されている。
【００５０】
空調機２は、チャンバ６と、チャンバ６に供給された空気中の塵埃を除去するフィルタ７と、フィルタ７で塵埃が除かれた空気を冷却する冷却器８と、冷却された空気を床下に向けて送る送風機９と、床下に送られる空気の温度を測定する温度計１０とを有する。
【００５１】
前記壁の内側には、天井裏の空気を空調機２又は外部に送る送風機１１が設けられている。本実施の形態における空調機２への給気機構は、送風機１１からの部屋の還気と、必要に応じて補給される外気とが空調機２に送られるように構成されている。また冷却器８には、不図示の冷熱源と冷却器８との間で冷水を循環させる冷水循環ライン１２が接続されており、冷水循環ライン１２には、冷水循環ラインを流れる冷水の流量を調整する自動弁である冷水二方弁１３が設けられている。また送風機９及び１１には、それぞれ送風する風量を制御するインバータ１４、１５が設けられている。
【００５２】
なお、制御器５は、温度計３、１０、差圧計４、冷水二方弁１２、及びインバータ１４、１５と接続されており、温度計３、１０や差圧計４の測定結果に応じて、ダンパの開度や、冷水二方弁１２、インバータ１４、１５を制御を制御するように構成されている。
【００５３】
制御器５は、空調システムの運転時における床下の静圧、及び吹き出し温度と室内温度の測定値に基づき、部屋ごとの要求風量、目標吹き出し到達高さの設定値が得られる吹き出し口１のダンパの開度及び吹き出し風量、あるいは吹き出し口１がファンを有する場合ではこのファンの運転風量、漏気量、及び空気を吹き出す吹き出し口１の個数、を演算し、目標吹き出し到達高さを一定に保つ制御を行う。以下、図２に基づき、制御器５による制御の一例を説明する。
【００５４】
制御器５には、部屋Ａ又は部屋Ｂの室温である、温度計３で測定される温度（ＴR）と、これらの部屋に吹き出される空気の温度である、温度計１０で測定される温度（ＴS）と、室圧と床下の圧力との差圧である、差圧計４で測定される差圧（ΔＰ）とのそれぞれの測定結果が入力される（ステップ１０１）。部屋に吹き出される空気の温度は、温度計２１で測定される温度であっても良い。温度計２１で測定される温度を採用すると、床下で発生する熱による温度の変動が空調に及ぼす影響をより抑制することが可能である。
【００５５】
制御器５は、前述した測定結果に基づき、部屋Ａ及び部屋Ｂにおける目標吹き出し到達高さの設定値を達成するための、部屋ごとの要求風量ＱNを求める（ステップ１０２）。部屋ごとの要求風量は、例えば図３に示すように、室温の測定値と設定された室温（設定値）との差から、空調システムの設計時の設計風量に対する風量として求められる。室温と測定値と設定値との差が大きい場合（例えば図３の例では±１．５℃以上）では、例えば冷水二方弁１３の開度を調節する等して、室内へ供給される空気の温度の設定の変更（図３の例では室内へ供給される空気の温度を変更前の設定値（ＴS0）から１℃下げ、又は１℃上げる）を行う。
【００５６】
制御器５は、ステップ１０３では、前述した測定結果に基づき、設定された目標吹き出し到達高さを得るためのダンパの開度を算出する。制御器５は、前述した（１）式から、設定値として、目標吹き出し到達高さの気流速度（例えば０．２ｍ／ｓ）、吹き出し口１の有効断面積をＳとしたときに（４×Ｓ／π）1/2で求められる吹き出し口１の有効直径、吹き出し口定数（Ｋ1）、及び目標吹き出し到達高さを（１）式に代入し、（１）式を満足する吹き出し速度（Ｖ0）を求める。
【００５７】
また制御器５は、求められたＶ0を得るために必要な流量係数Ｋ2を、前述した（２）式から算出する。流量係数Ｋ2は、ダンパの開度の関数であることから、ダンパの開度（Ｋ）は、以下に示す（４）式によって算出される。なお（４）式は、ダンパの開度ごとの吹
き出し口１の吹き出し風速の測定によって得ることができる。
【００５８】
［数２］
Ｋ＝ｆ(Ｋ2)                                                    （４）
【００５９】
また制御器５は、ステップ１０３で、例えば吹き出し口１の有効断面積Ｓから、以下に示す（５）式によって部屋ごとの吹き出し口１の吹き出し風量を算出する。
【００６０】
［数３］
ＱK＝Ｓ×Ｖ0                                                   （５）
（式中、ＱKは部屋Ａ（又は部屋Ｂ）における吹き出し口１の吹き出し風量である。）
【００６１】
ところで部屋Ａや部屋Ｂでは、通信や情報用のケーブルを床下から室内へ導入する導入部等の、吹き出し口１以外の箇所からの床下から室内への漏気が生じる場合がある。このような場合では、制御器５は、吹き出し口１以外を通って床下から室内に漏出する空気の漏気量を算出し、算出された漏気量に基づいて、室内への空気の供給に関する補正を行う。制御器５は、前述した室圧と床下の圧力との差圧に基づき、各部屋への床下からの漏気量を、以下に示す（６）式から求める（ステップ１０４）。
【００６２】
【数４】
2005265280.tif 000004
（式中、ＱLは部屋Ａ（又は部屋Ｂ）への床下からの漏気量であり、Ｋ3は漏気係数であり、Ｓ0は部屋Ａ及び部屋Ｂの空調面積であり、ＳKは部屋Ａ（又は部屋Ｂ）の空調面積である。）
【００６３】
漏気係数Ｋ3は、実測結果に基づき、以下の（７）式より求められる。下記（７）式における全漏気量ＱL0は、空調機の風量の測定値と、部屋Ａ及び部屋Ｂに設けられた全吹き出し口１の吹き出し風量の総和との差から求めることができる。
【００６４】
【数５】
2005265280.tif 000005
（式中、ＱL0は実測時の部屋Ａ及び部屋Ｂへの床下からの全漏気量である。）
【００６５】
制御器５は、先に求めた部屋ごとの要求風量と、部屋ごとの吹き出し風量と、部屋ごとの漏気量とから、空気を吹き出す吹き出し口１の個数を、以下に示す式（８）から求める（ステップ１０５）。
【００６６】
【数６】
2005265280.tif 000006
（式中、ＱNは部屋Ａ（又は部屋Ｂ）における要求風量であり、ＮKは算出された吹き出し口１の個数である。）
【００６７】
制御器５は、算出された吹き出し口の個数ＮKと部屋ごとの吹き出し口１の個数Ｎとの大小を比較する（ステップ１０６）。
【００６８】
算出された吹き出し口１の個数ＮKが部屋ごとに設けられた吹き出し口１の個数がＮ以上の値として算出された場合では、制御器５は、空気を吹き出す吹き出し口１の個数をＮ個とし、かつ先に算出したダンパの開度Ｋに補正開度Ｘ（例えば１０％）を加えてダンパの開度を補正する（ステップ１０７）。算出された吹き出し口１の個数ＮKが部屋ごとに設けられた吹き出し口１の個数Ｎを下回る場合では、制御器５は、空気を吹き出す吹き出し口１の個数をＮK個とし、かつ先に算出したダンパの開度Ｋに従ってダンパを開閉する（ステップ１０８）。
【００６９】
制御器５は、吹き出し口１の個数とダンパの開度とを制御したら、再びステップ１０１に戻り、室内の温度、床下の温度及び室内と床下との差圧の測定値の入力を受け、前述した演算を繰り返す。
【００７０】
前述した制御では、算出された給気風量が一つの吹き出し口１で賄える場合は、任意の一つの吹き出し口１から調整された空気が吹き出される。算出された給気風量を一つの吹き出し口１から吹き出したときに、目標吹き出し到達高さを設定された値に保つことと、室内の環境を設定された環境に調節することとが両立しない場合は、目標吹き出し到達高さを設定値に保ったまま室内の環境を設定された環境に調節するのに必要な個数の吹き出し口１から空気が吹き出される。
【００７１】
なお、部屋ごとの要求風量に応じて空気を吹き出す吹き出し口１の個数を、例えば実測値に基づいて予め求めることも可能であり、この場合では、例えば図４に示すように、予め部屋ごとに設定されている、室温の測定値と設定値との差と、吹き出し口１の個数との関係を示す設定値に基づいて、目標吹き出し到達高さの設定値を保つのに必要な吹き出し口１の個数を算出することが可能である。
【００７２】
空気を吹き出す吹き出し口１の個数の制御では、空気を吹き出す、例えばダンパを開く吹き出し口１の位置については特に限定されないが、ダンパを開閉させる吹き出し口１の優先順位や、ダンパが開いている吹き出し口１の個数に対応する前記吹き出し口１の配置等を予め設定しておくことが好ましい。
【００７３】
また、図４に示す設定値にしたがって吹き出し口１の個数を算出した場合では、算出された個数が整数でない場合に、空気を吹き出している吹き出し口１の個数を変えずに、室内の環境を設定値に保ち、かつ目標吹き出し到達高さを設定値に保つのに必要な、吹き出し口１のそれぞれのダンパの開度を算出し、算出されたダンパの開度に基づいて、開いているダンパの開度を制御しても良い。
【００７４】
なお、ダンパの開度については、ダンパを開いている吹き出し口１のそれぞれにおいて同じ開度になるように制御しても良いし、吹き出し口１の室内における配置等に応じて予
め決定される優先順位にしたがって、吹き出し口１において個別の開度となるように制御しても良い。
【００７５】
また制御器５は、前記漏気量に基づく補正では、漏気量も室内への給気の一部と見なし、吹き出し口１の吹き出し風量を補正せず、吹き出す空気の温度や目標吹き出し到達高さや目標吹き出し到達高さにおける気流の速度の設定値等を補正しても良い。
【００７６】
空調機２の制御については、制御器５は、例えば床下の圧力を所定の設定値に保つように空調機２の運転風量を制御する。また制御器５は、例えば空調機２の送風温度が、室内温度の設定値を満足できる温度となるように冷水二方弁１３を制御する。空調機２の送風温度の制御については、前述した部屋ごとの要求風量に応じた制御の他にも、例えば室温の測定値が、全ての吹き出し口１の運転及び全てのダンパの全開によっても達成できなくなる場合に、冷水二方弁１３をより一層開き、床下に供給される空気の温度を調整するように行っても良い。
【００７７】
また空調機２の制御に関し、床下の圧力（静圧）は、吹き出し口１のダンパの開度から、各部屋における吹き出し風量の総和を算出するか、あるいは吹き出し口１に取り付けたファンの運転状態から、各部屋における吹き出し口１の運転風量を算出し、算出された風量を床下の静圧に換算することによっても求めることができる。
【００７８】
なお、床下の静圧を一定にした場合の自動開閉機能付き吹き出し口１の、ダンパの開度と吹き出し風量の測定例を図５に示す。床下の圧力が一定である場合では、ダンパの開度と吹き出し口１の吹き出し風量とはほぼ直線的な関係を示すことがわかる。
【００７９】
制御器５による室内環境の調節は、図２及び図３に基づいて説明したように、室内ごとの要求風量の算出から漏気量に基づくダンパの開度の補正までを繰り返すことによって行われても良いし、又は図４に基づいて説明した吹き出し口１の個数の制御や、このときの吹き出し口１の風量（ダンパの開度の制御）や、さらに漏気量に基づくダンパの開度の補正等の各ステップを、繰り返し条件と制御の達成の確認条件とにしたがって実行することによって行われても良い。
【００８０】
なお、本発明では、吹き出し口１の全数を自動開閉機能付き、あるいは運転風量制御付きのファン付きとすることが望ましいが、一部の吹き出し口１を、自動運転機能のないものとしても良い。
【００８１】
また本実施の形態では、目標吹き出し到達高さを１．８ｍと設定したが、これに限定されず、他の設定値であっても良いし、また室内の作業区分に応じた複数の設定値であっても良い。また本実施の形態では、吹き出し口１から吹き出した空気の、目標吹き出し到達高さにおける風速を０．２ｍ／ｓに設定したが、これに限定されず、室内の者の体感に応じて、室内の者が床からの気流による不快感を感じなければ異なる設定値であっても良い。
【００８２】
なお、目標吹き出し到達高さの設定値及び前記目標吹き出し到達高さにおける風速の設定値をある値から別の値に変わる場合では、一方の値が変わったときに、他方の値が、室内の者に床からの気流による不快感を感じさせない範囲の値であればそのままでも良いが、他方の値が、室内の者に床からの気流による不快感を感じさせる範囲の値であれば、室内の者に床からの気流による不快感を感じさせない範囲の値に補正する。
【００８３】
このような設定値の補正は、例えば目標吹き出し到達高さにおける風速の設定値の適当な範囲（例えば０．１５〜０．２５ｍ／ｓ等）と、その設定値に対応する値であって、室
内における制御対象エリアの高さを十分に満足でき、かつ室内の者に床からの気流による不快感を感じさせない目標吹き出し到達高さの範囲とを予め設定しておき、この設定に基づいて補正することによって行うことができる。
【００８４】
本実施の形態によれば、床吹き出し式の空調方法において、温度計３によって測定される室内の制御対象エリアの上部終端の温度と、温度計１０によって測定される吹き出し口１から吹き出される空気の温度、及び差圧計４によって測定される室内と床下との差圧に基づいて、室内の環境を設定された環境に調節にあたり、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保つことから、室内の制御対象エリアにおいて、過度の風速や温度差による不快感が抑制される。したがって、室内の快適性を高めることができる。
【００８５】
また、本実施の形態によれば、制御対象エリアを設定された環境に調節するために、吹き出し口１の風量の増加に伴って目標吹き出し到達高さを制御対象エリアを超えた位置に設定することが防止されることから、制御対象エリアよりも高い位置の比較的暖かい空気の制御対象エリアへの誘引が防止され、制御対象エリアの環境の調節に要する消費エネルギーをより低減させることができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、複数の吹き出し口１を用い、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ったままでは室内の環境を設定された環境に調節することができない場合に、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ったまま室内の環境を調節するのに必要な吹き出し口１の個数を算出し、算出された個数の吹き出し口１から、空調機２で調整された空気を吹き出すことが可能であり、吹き出し口１から吹き出す空気の温度の冷却の強弱よりも室内への総給気風量の増減によって、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ったまま室内の環境を調節することが可能である。したがって室温と吹き出し空気との温度差による不快感を低減し、かつ空調機２での空気の調整に要する消費エネルギーを低減させる上でより一層効果的である。
【００８７】
また、本実施の形態では、吹き出し口１は吹き出し風量を調整するためのダンパを有し、空気を吹き出している吹き出し口１の個数を変えずに、目標吹き出し到達高さを所定の設定値に保ったまま室内の環境を設定された環境に調節するのに必要な吹き出し口１の風量を算出し、算出された風量に基づいて吹き出し口１の風量を調整することが可能であり、吹き出し口１の前述した個数制御よりも、より室内への総給気風量の精細な制御を行うことが可能である。したがって、吹き出し口１の吹き出し風量のより精密な制御を行うことが可能であり、室内の快適性を高める上でより一層効果的である。
【００８８】
また、本実施の形態によれば、吹き出し口１以外の箇所を通って床下から室内に漏出する空気の量を算出し、算出された空気の漏出量に基づいて、空調機２から床下に供給される空気の風量、吹き出し口１の個数、及び吹き出し口１の風量の少なくともいずれかを補正することから、通信用のケーブル等の配線のために設けられた床下を、吹き出し口１から吹き出される空気のための通気路に兼用する場合でも、前記配線の室内への導入口等の、床下と室内とを結ぶ吹き出し口１以外の箇所からの空気の漏出による、目標吹き出し到達高さや室内の環境の設定値に対する影響を軽減させることが可能である。したがって、室内の快適性の向上及び消費エネルギーの低減の観点から、より一層効果的である。
【００８９】
また、本実施の形態によれば、吹き出し風量の調整手段としてのダンパを設けた吹き出し口１を用い、吹き出し口１の吹き出し風量の調整をダンパの開度で算出し、算出されたダンパの開度に基づいてダンパの開度を調整することから、吹き出し口１の吹き出し風量の調整を簡易に、そして省力的に行うことが可能である。したがって、目標吹き出し到達高さの制御や室内の環境の調節をより容易に行い、また消費エネルギーを低減させる観点からより一層効果的である。
【００９０】
また、本実施の形態によれば、空調機２から床下に供給される調整された空気の風量を調節し、床下の圧力を所定に設定値に保つことから、前記ダンパを有する吹き出し口１の吹き出し風量を、ダンパの開度に比例して制御することができる。したがって、室内環境と目標吹き出し到達高さとのより精密な制御をより容易に行う観点からより一層効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施の形態に用いられる床吹き出し式の空調システムの一例が設けられた部屋及びその周辺を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態における床吹き出し式の空調方法の制御の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態において、室温の測定値と設定値との差と、部屋ごとの要求風量との関係の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態において、部屋ごとに設定されている、室温の測定値と設定値との差と、吹き出し口１の個数との関係の一例を示す図である。
【図５】図１に示す空調システムにおいて、床下の静圧を一定にした場合の吹き出し口１のダンパの開度と吹き出し風量との測定結果の一例、及びダンパの開度に対応する吹き出し口１の様子を模式的に示す図である。
【図６】従来の床吹き出し空調システムの一例が設けられた部屋及びその周辺を示す断面図である。
【図７】目標吹き出し到達高さを説明するための図である。
【図８】負荷の増減に応じて同じ給排気温度差になるように給気風量を調整し、かつ同じ給気温度で運転した場合における室内の上下方向の温度の分布を、模式化して示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１、４１  吹き出し口
２  空調機
３、１０、４３  温度計
４  差圧計
５  制御器
６  チャンバ
７  フィルタ
８  冷却器
９、１１  送風機
１２  冷水循環ライン
１３  冷水二方弁
１４、１５  インバータ
Ａ、Ｂ  部屋
Ｃ  目標吹き出し到達高さを示す破線
Ｍ  間仕切り
【図１】
2005265280.tif 000007
【図２】
2005265280.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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